تحلیل فرآیند کشش مفتول گرد به مفتول با مقطع مربع پیچش یافته

این پایان نامه به تخمین نیروی کشش در فرآیند کشش مفتول با مقطع دایره ای و تبدیل آن به مفتول با مقطع مربع و مربع پیچش یافته به روش کرانه فوقانی می پردازد. مقطع ورودی قالب کشش به شکل دایره و مقطع خروجی آن به صورت مربع می باشد. برای این فرآیند دو نوع شکل قالب می توان متصور شد. در نوع اول شکل قالب به گونه ای است که تغییر شکل دایره به مربع در آن ازگوشه های مربع آغاز می شود. در نوع دوم شکل قالب طوری است که در آن تغییر شکل دایره به مربع از اضلاع مربع شروع می شود. در فرآیند کشش مفتول گرد به مفتول مربع پیچش یافته به دلیل وجود زاویه مارپیچ داخل روزنه قالب، هم زمان با شروع فرآیند کشش، قالب شروع به چرخش می نماید. به دلیل پیچیدگی تحلیل جریان فلز داخل قالب، تحلیل فرآیند واقعی پیچیده بوده و در این مقاله تحلیل کرانه فوقانی بر اساس قالب مدور معادل انجام شده است. برای ایجاد پروفیل قالب مدور معادل در هر موقعیت بر محور قالب مقطع عمودی ایجاد شده و مساحت آن مقطع محاسبه شده است. از مساوی قرار دادن این مساحت با مساحت دایره معادل ، شعاع مقطع معادل محاسبه شده است. با مشخص شدن پروفیل قالب مدور معادل، یک میدان سرعت که در آن پیچش ماده داخل حفره قالب لحاظ شده، ارایه شده است. سپس نرخ کرنش ها، توان داخلی، توان برشی و توان اصطکاکی محاسبه شده اند و با مساوی قراردادن جمع این توانها با توان خارجی لازم، نیروی کشش تخمین زده شده است. برای حصول اطمینان از نتایج تحلیل، نتایج نیروی های کشش اندازه گیری شده به وسیله تئوری کرانه فوقانی با نتایج به دست آمده توسط سـایر محققان و نتایج آزمایشات مقایسه شده اند. مقایسه نتایج انطباق مناسبی را نشان می دهد. همچنین تأثیر پارامترهای مختلف بر روی نیروی شکل دهی بررسی شده است و برای هر فرآیند، زاویه بهینه قالب که در آن نیروی شکل دهی کمترین مقدار را دارد معرفی شده است.